2025年上海市闵行七校物理高一第二学期期末经典模拟试题含解析.doc

2025年上海市闵行七校物理高一第二学期期末经典模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、 (本题9分)关于开普勒第三定律的表达式的理解正确的是　　
A．k与成正比 B．k与成反比
C．k值与a和T都有关系 D．k值只与中心天体有关
2、 (本题9分)2015年9月20日“长征六号”火箭搭载20颗小卫星成功发射。在多星分离时，小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放。假设释放后的小卫星均绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星线速度最大
B．这20颗小卫星中，离地面最远的小卫星角速度最大
C．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星周期最大
D．这20颗小卫星中，质量最大的小卫星向心加速度最小
3、2016年12月11日，风云四号同步气象卫星在西昌成功发射，实现了中国静止轨道气象卫星升级换代和技术跨越，大幅提高天气预报和气候预测能力。下列关于该卫星的说法正确的是（ ）
A．运行速度大于7.9 km/s
B．可以在永春的正上方相对静止
C．向心加速度大于地球表面的重力加速度
D．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
4、 (本题9分)一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，a、b两点的位置如图所示，则偏心轮转动过程中a、b两质点(　 　)

A．线速度大小相等 B．角速度大小相等
C．向心加速度大小相等 D．向心力大小相等
5、 (本题9分)甲、乙两物体的质量之比为m甲：m乙=1：2，它们分别在相同力的作用下，沿光滑水平面，从静止开始做匀加速直线运动．当两个物体通过相等的位移时，则甲、乙两物体此时的动能之比为 （ ）
A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：8
6、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知

A．三个等势面中，c的电势最低
B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大
C．带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的大
D．带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b
7、 (本题9分)如图所示，水平光滑长杆上套有物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q另一端悬挂物块P，设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P、Q由静止同时释放，角逐渐增大，则下列说法正确的是

A．θ=30°时，P、Q的速度大小之比是1：2
B．θ角增大到90°时，Q的速度最大、加速度最小
C．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的动能增加，P的动能减小
D．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的机械能增加，P的机械能减小
8、 (本题9分)如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法正确的是

A．如果，则小球能够上升的最大高度为
B．如果，则小球能够上升的最大高度为R
C．如果，则小球能够上升的最大高度为
D．如果，则小球能够上升的最大高度为2R
9、如图甲所示，传送带以恒定速率逆时针运动，皮带始终是紧的，将m=1kg的面粉袋放在传送带上的A处，经过1.2s到达传送带的B端，用速度传感器测得面粉袋与送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t图线可知( )

A．A、B两点的距离为3.2m
B．粉袋与传送带的动摩擦因数为0.5
C．面粉袋从A运动到B这程中，传送带上面粉痕迹长为1.2m
D．面粉袋从A运动到B过程中，其与传送带摩擦产生的热量为4.8J
10、 (本题9分)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，A、B间的距离为1m，g取10m/s1．若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则（ ）

A．乘客与行李同时到达B处
B．行李一直做加速直线运动
C．乘客提前0.5s到达B处
D．若传送带速度足够大，行李最快也要1s才能到达B处
二、实验题
11、（4分）如图甲所示的装置叫做“阿特伍德机”，它是早期英国数学家和物理学家阿特伍创制的一种著名的力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示已知重力加速度为g.

实验时，该同学进行了如下操作
①将质量均为M的重物A、B(A含挡光片及挂钩、B含挂钩)用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h；
②在B的下端挂上质量也为M的物块C，让系统(重物A、B以及物块C中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t；
③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律。
(1)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为___________.(用g、h、d和表示)
(2)引起该实验系统误差的主要原因有___________.(写一条即可)
12、（10分） (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，让重锤做自由落体运动，然后进行测量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中不必要的有_________。
A．用天平称出重锤的质量
B．把电磁打点计时器固定到铁架台上，用导线把它和低压交流电源连接起来
C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度
D．接通电源，释放纸带
E. 用秒表测出重锤下落的时间
实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另外连续的3个点A、B、C作为测量的点，如下图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为72.20cm、80.10cm、88.20cm。如果已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g＝9.8m/s2，根据以上数据，可知重锤运动到打B点时瞬时速度的大小是_______m／s。本实验中，重锤重力势能的减少量略大于动能的增加量，这是因为_____________________。

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)2016年10月19日，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体在“天宫二号”原轨道绕地球做圆周运动。已知地球的半径R，地球表面重力加速度g，“天宫二号”距离地面高度h。求对接后组合体运动的线速度大小。
14、（14分） (本题9分)宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行，已知飞船运行的周期为T，行星的平均密度为．试证明（万有引力恒量G为已知，是恒量）
15、（13分） (本题9分)如图所示是我国某优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿．跳台距水面高度为10 m，此时她恰好到达最高位置，估计此时她的重心离跳台台面的高度为1 m．当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面也是1 m.，g取10 m/s2，求：

(1)从最高点到手触及水面的过程中，其重心的运动可以看作是自由落体运动，她在空中完成一系列动作可利用的时间为多长?
(2) 忽略运动员进入水面过程中受力的变化，入水之后，她的重心能下沉到离水面约2.5 m处，试估算水对她的平均阻力约是她自身重力的几倍?
参考答案

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1、D
【解析】
开普勒第三定律中的常数k只与中心天体有关，与a和T无关，故ABC错误，D正确。
2、A
【解析】
A.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得，则有在离地最近的小卫星线速度最大，故选项A正确；
BC.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得，则有在离地最远的小卫星角速度最小，故选项B错误；
C. 卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得，所以这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星周期最小，故C错误；
D.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有

解得，卫星向心加速度与卫星的质量无关，故选项D错误。
3、D
【解析】
A.7.9 km/s为第一宇宙速度为人造卫星的最大运行速度，同步卫星的轨道半径大，则其速度小于7.9 km/s，则A错误；
B.同步卫星只能在赤道上空，则B错误；
C.同步卫星的轨道半径大，由

则其加速度小于地球表面的重力加速度，则C错误；
D.根据万有引力提供向心力，，得：
，
同步卫星的轨道半径要小于月球的轨道半径，所以同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大；故D正确
4、B
【解析】
a、b两点共轴转动，角速度相等，根据转动半径的大小比较线速度和向心加速度大小．
【详解】
a、b两点角速度相等，由于转动的半径不等，根据v=rω知，线速度大小不等，根据a=rω2、F=mrω2知，向心加速度大小、向心力大小都不等．故B正确，ACD错误．故选B．
解决本题的关键知道共轴转动的点，角速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度、向心力之间的关系，并能灵活运用．
5、A
【解析】
由动能定理知，合外力做功等于物体动能的增量．以物体为研究对象，重力支持力不做功，只有力F做功，合外力功为：，甲乙两物体受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即动能增量相同，且均从静止开始，所以甲乙动能相同，故A正确，BCD错误。
6、BD
【解析】
A.负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上，故c点电势最高；故A错误.
B.利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道P点电势能大；故B正确.
C.只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和；故C错误.
D.带电质点在R点的受力方向沿着电场线的切线方向，电场线与等势面垂直，故质点在R点的加速度方向与等势面垂直；故D正确.
7、BD
【解析】
A．P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当时，Q的速度

得：

故A错误；
B．P机械能最小时，为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当时，Q的速度最大，加速度最小，故B正确；
C．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的速度增大，Q的动能增加，而P的速度先减小后增大，所以P的动能先减小后增大，故C错误；
D．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的速度增大，动能增大，而重力势能不变，所以Q的机械能增加，P、Q组成的系统，机械能守恒，所以P的机械能减小，故D正确；
故选BD．
P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，根据运动的合成与分析分析PQ的速度关系，当θ=90°时，P的机械能最小，Q的动能最大，速度最大．
8、ABD
【解析】
A、当v0，根据机械能守恒定律有：mgh，解得h，即小球上升到高度为时速度为零，所以小球能够上升的最大高度为．故A正确．
B、设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v，则根据机械能守恒定律得：mgRmv1，解得．故如果v0，则小球能够上升的最大高度为R．故B正确．
C、设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v1．则在最高点，有mg＝m
从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得： ，解得 v1，所以v0时，小球不能上升到圆轨道的最高点，会脱离轨道，在最高点的速度不为零．根据，知最大高度 h．故C错误．
D、当，由上分析知，上升的最大高度为1R．故D正确．
故选ABD．
9、ABD
【解析】
A.根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知A、B两点的距离对应图象与时间轴所围图形的“面积”大小，为 x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正确；
B.由v-t图象可知，0-0.2s内，面粉袋的加速度为：．对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向下，由牛顿第二定律得：mgsinθ+f=ma1，即为：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s内，面粉袋的加速度为：，对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向上，由牛顿第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，联立解得：μ=0.5，f=4N．故B正确．
C.在0-0.2s时间内，传送带速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：，方向沿皮带向上．在0.2s-1.2s时间内，面粉袋速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮带向下．故传送带上面粉痕迹的长度为：s=△x2=1m；故C错误．
D.面粉袋与传送带摩擦产生的热量为：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正确．
10、CD
【解析】
解：A、B、C、由牛顿第二定律，得 μmg=ma得 a=1m/s1．设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度为v=1m/s．由v=at1代入数值，得t1=1s，匀加速运动的位移大小为：，匀速运动的时间为： ，行李从A到B的时间为：t=t1+t1=1.5s．
而乘客一直做匀速运动，从A到B的时间为t人==1s．故乘客提前0.5 s到达B．故A、B均错误，C正确；
D、若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．由，解得，最短时间tmin=1s．故D正确．
故选CD．
【点评】
该题考查是的传送带问题，行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运动，若要时间最短，则行李一直做匀加速运动．

二、实验题
11、 绳子有一定的质量、滑轮与轴之间有摩擦、重物运动受到空气阻力
【解析】
第一空.重物A经过光电门时的速度，增加量，系统重力势能的减小量为Mgh，系统机械能守恒应满足的关系式为：，化简得.
第二空.系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验误差的原因可能是：绳子有一定的质量、滑轮与轴之间有摩擦、重物运动受到空气阻力.
12、AE 4 重锤在下落过程中受阻力作用
【解析】
（1）验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要称出重锤的质量，故A是不必要的；打点计时器可以直接记录时间，不需要秒表测量，故E是不必要的。所以选AE。
（2）根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度大小，可得B点时重物的瞬时速度为：，本实验中，重锤重力势能的减少量略大于动能的增加量，这是因为重锤重力势能的减少量略大于动能的增加。

三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、
【解析】地面上物体m1：
组合体圆周运动，牛顿运动定律：
解得：
14、证明见解析
【解析】
设行星半径为R、质量为M，飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时，有

即①
又行星密度②
将①代入②得证毕
15、（1）1.4 s（2）5.4倍
【解析】
（1）这段时间人重心下降高度为10 m，空中动作可利用的时间
  ．
（2）运动员重心入水前下降高度  h空=h+△h=11 m，
根据动能定理有：mg（h空+h水）−h水=0，
整理并代入数据得：
即水对她的平均阻力约是她自身重力的5.4倍．
点睛：解决本题关键是能抽象物理模型，掌握自由落体运动的规律和动能定理，并能灵活选择研究的过程．